(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202211015341.7 (22)申请日 2022.08.24 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115100195 A (43)申请公布日 2022.09.23 (73)专利权人 浙江双元 科技股份有限公司 地址 310015 浙江省杭州市莫干山路1418- 41号2号楼 (72)发明人 钟洪萍　杨邦鍫　魏杰　胡美琴　 (74)专利代理 机构 北京市隆安 律师事务所 11323 专利代理师 杨云 (51)Int.Cl. G06T 7/00(2017.01) G06T 7/60(2017.01)H04N 5/225(2006.01) (56)对比文件 CN 113516656 A,2021.10.19 CN 114594162 A,202 2.06.07 审查员 郭晓坤 (54)发明名称 一种用于片材检测的一体化工业相机 (57)摘要 本发明公开了一种用于片材检测的一体化 工业相机， 包括： 图像传感器、 FPGA模块以及DDR 模块， 所述FPGA模块包括图像解码单元、 缺陷检 测单元、 循环存储驱动单元 以及测宽单元； 所述 图像传感器用于采集待测片材的图像数据并发 送至图像解码单元进行解码， 生成图像解码数 据， 并将所述图像解码数据分别发送至所述缺陷 检测单元、 循环存储驱动单元以及测宽单元； 该 方法能够将图像处理、 缺陷检测以及测宽的功能 集成在对片材图像数据进行采集的工业相机中， 只需将缺陷检测及测宽结果上传至上位机， 片材 检测较为全面， 检测效率高。 权利要求书2页 说明书7页 附图5页 CN 115100195 B 2022.11.22 CN 115100195 B 1.一种用于片材检测的一体化工业相机， 其特征在于， 包括： 图像传感器、 FPGA模块以 及DDR模块， 所述FPGA模块包括图像解码单元、 缺陷检测单元、 循环存储驱动单元以及测 宽 单元； 所述图像传感器用于采集待测片材的图像数据并发送至图像解码单元进行解码， 生成 图像解码数据， 并将所述图像解码数据分别发送至所述缺陷检测单元、 循环存储驱动单元 以及测宽单元； 所述循环存储驱动单元用于将所述图像解码数据写入所述DDR模块， 所述缺 陷检测单元用于基于所述图像解码数据进行缺陷定位， 并从所述DDR模块中查找对应的缺 陷图像数据， 再通过所述缺陷图像数据进 行缺陷分类， 获得缺陷分类信息； 所述测宽单元用 于基于所述图像解码数据进行片材的宽度检测， 获得片材宽度信息； 所述缺陷检测单元包括缺陷定位单元、 缺陷上传单元以及缺陷分类单元； 所述缺陷定 位单元对所述图像解码数据进行缺陷定位， 并将缺陷定位信息发送至所述缺陷上传单元， 所述缺陷上传单元用于根据所述缺陷定位信息生成请求信息并发送至所述循环存储驱动 单元， 所述循环存储驱动单元根据所述请求信息从所述DDR模块提取对应于所述缺陷定位 信息的缺陷图像数据并发送至所述缺陷分类单元， 所述缺陷分类单元用于根据接收的缺陷 图像数据， 基于预 先训练的神经网络模型识别片材的缺陷类型。 2.根据权利要求1所述的相机， 其特征在于， 所述DDR模块为双倍速率同步动态随机存 储器。 3.根据权利要求1所述的相机， 其特征在于， 所述FPGA模块还包括第一以太网单元， 所 述相机还 包括第一 通信端口模块； 所述第一以太网单元还用于将所述缺陷图像数据和所述缺陷分类信 息进行打包， 形成 缺陷包数据并发送至所述第一通信端口模块， 所述第一通信端口模块用于将所述缺陷包数 据发送至上位机 。 4.根据权利要求1所述的相机， 其特征在于， 所述FPGA模块还包括第二以太网单元； 所 述相机还 包括第二 通信端口模块； 所述第二以太网单元用于将所述片材宽度信 息进行组包处理得到宽度包数据， 并将所 述宽度包数据发送至第二通信端口模块， 所述第二通信端口模块用于将所述宽度包数据发 送至上位机 。 5.根据权利要求3所述的相机， 其特征在于， 所述FPGA模块还包括车速与曝光控制单元 以及事务处 理单元； 所述车速与曝光控制单元用于接收外部输入的车速信号并进行解析， 获得车速值和车 速方向， 根据车速信号的信号周期、 所述车速值、 FPGA模块内部的时钟频率、 图像的纵向分 辨率计算车速系数， 根据所述车速系数计算图像的曝光频率， 并生成曝光触发同步信号； 所 述曝光触发同步信号用于控制所述图像传感器的 曝光频率； 所述事务处理单元用于接收所述车速值和车速方向的数据进行格式处理并发送至所 述第一以太网单 元； 所述第一以太网单元还用于接收上位机发送的配置参数并传输至所述事务处理单元， 所述事务处 理单元还用于根据所述配置参数对各个单 元进行配置 。 6.根据权利要求1所述的相机， 其特征在于， 所述缺陷定位单元用于对所述图像解码数 据进行滑动滤波， 对滑动滤波后的图像解码数据分别进行灰度阈值处理、 几何算法阈值处权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115100195 B 2理、 变尺度阈值处理， 分别获得灰度二值化图像、 几何二值化图像以及变尺度二值化图像， 将所述灰度二值化图像、 几何二值化图像以及变尺度二值化图像进 行叠加， 获得叠加图像， 将所述叠加图像中的亮斑或者黑暗区域确定为缺陷区域， 并获取所述缺陷区域的横向尺 寸、 横向列地址、 纵向尺寸、 纵向行地址 。 7.根据权利要求6所述的相机， 其特征在于， 所述循环存储驱动单元根据 所述缺陷区域 的横向列地址和纵向行地址， 从所述DDR模块中查找对应的横向列地址和纵向行地址， 并根 据所述横向尺寸和纵向尺寸确定提取区域， 读取相关的图像解码数据作为 缺陷图像数据。 8.根据权利要求5所述的相机， 其特征在于， 所述相机还包括MCU和温度传感器； 所述温 度传感器用于采集相机内部的温度信号， 并将所述温度信号发送至所述M CU； 所述MCU用于接收所述温度信号并进行解析发送至所述事务处理单元， 所述事务处理 单元用于将解析后的温度信号传输至所述第一以太网单元并通过所述第一通信端口模块 发送至上位机 。 9.根据权利要求5所述的相机， 其特征在于， 所述相机还包括高速隔离输入模块、 高速 隔离输出模块以及插座模块； 所述插座模块用于接收来自相机外部的车速信号并发送至所述高速隔离输入模块， 所 述车速信号经所述高速隔离输入模块隔离处理之后发送至所述车速与曝光控制单元， 所述 高速隔离输出模块用于接 收FPGA模块生成的控制信号并经隔离处理之后发送至所述插座 模块； 所述控制信号包括采集图像数据时的行扫描同步信号、 宽度检测时的纵向同步信号。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115100195 B 3